基于HHT的可控并补输电线路保护的研究

论文摘要

静止同步补偿器STATCOM是FACTS家族的重要成员之一,近年来在工程中得到越来越多的应用。本文在分析了STATCOM原理的基础上,利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了含STATCOM的线路模型,并着重分析了含STATCOM线路产生的谐波及其对线路继电保护的影响,针对STATCOM对距离保护产生的误动问题,提出了一种适合并补线路的距离保护新方案,仿真结果证明了该新方案的正确性。本文针对传统Hilbert-Huang（HHT）算法的缺点进行了改进,提出了一种改进HHT算法,消除了模态混叠现象且提高了该算法的准确性,并运用改进HHT算法对区内外故障时保护安装处测量电流的谐波谱特征进行了分析,根据区内外故障时信号谱能量的差别提出了一种适合并补线路的暂态保护新方案,仿真结果证明该方案能准确区分出各种故障情况下的区内区外故障。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 STATCOM 的国内外研究现状
• 1.2.2 高压线路保护的研究现状
• 1.2.3 FACTS 装置对线路保护影响研究现状
• 1.3 本课题的研究意义
• 1.4 本文所做的工作
• 第二章 STATCOM 原理及参数模型
• 2.1 STATCOM 原理
• 2.1.1 STATCOM 的稳态模型
• 2.1.2 STATCOM 的准稳态模型
• 2.1.3 STATCOM 的伏安特性
• 2.2 STATCOM 的拓扑结构
• 2.3 STATCOM 控制方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 改进的 HHT 算法
• 3.1 瞬时频率和单分量信号
• 3.2 Hilbert-Huang 变换（HHT）
• 3.2.1 EMD 方法
• 3.2.2 Hilbert 变换
• 3.3 改进的 HHT 变换
• 3.3.1 传统HHT 算法存在的问题
• 3.3.2 改进HHT 算法
• 3.3.3 改进HHT 算法的仿真验证
• 3.4 小结
• 第四章 STATCOM 对继电保护的影响分析
• 4.1 STATCOM 对继电保护的谐波影响
• 4.1.1 FACTS 谐波对继电保护的影响
• 4.1.2 12 脉波 STATCOM 产生的谐波
• 4.1.3 STATCOM 产生谐波影响的仿真
• 4.1.3.1 稳态谐波影响
• 4.1.3.2 暂态谐波影响
• 4.2 STATCOM 对距离保护的影响
• 4.2.1 STATCOM 对测量阻抗影响的理论分析
• 4.2.1.1 故障发生在 STATCOM 之前
• 4.2.1.2 故障发生在 STATCOM 之后
• 4.2.2 STATCOM 对距离保护的影响的仿真分析
• 4.2.2.1 欠范围拒动
• 4.2.2.2 超越动作
• 4.2.2.3 基于电压判据的并补线路距离保护新方案
• 4.2.2.4 距离保护新方案的仿真验证
• 4.3 STATCOM 对继电保护的其它影响
• 4.3.1 STATCOM 不同主电路和控制策略引起暂态过程对继电保护的影响
• 4.3.2 STATCOM 对继电保护灵敏度的影响
• 4.3.3 STATCOM 不同安装位置对继电保护的影响
• 4.4 小结
• 第五章 基于改进 HHT 的并补线路暂态保护新方案
• 5.1 暂态量保护简介
• 5.1.1 暂态保护的发展和现状
• 5.1.2 暂态保护在并补线路上的适应性
• 5.2 基于 HHT 的并补线路区内外故障特征分析
• 5.2.1 含 STATCOM 的仿真系统模型
• 5.2.2 并补线路正常运行和故障时HHT 谱特征分析
• 5.2.3 并补线路区内外故障时HHT 谱特征分析
• 5.3 基于HHT 的STATCOM 线路暂态保护新原理
• 5.3.1 保护方案
• 5.3.2 新方案的仿真验证
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况